Programación de un robot autónomo: diseño, construcción, programación e integración de un robot autónomo en el entorno Pyro

En aquest projecte, s'ha dissenyat, construït i programat un robot autònom, dotat de sistema de locomoció i sensors que li permeten navegar sense impactar en un entorn controlat. Per assolir aquests objectius s'ha dissenyat i programat una unitat de control que gestiona el hardware de baix volum de dades amb diferents modes d'operació, abstraient-lo en una única interfície. Posteriorment s'ha integrat aquest sistema en l'entorn de robòtica Pyro. Aquest entorn permet usar i adaptar, segons es necessiti, eines d'intel·ligència artificial ja desenvolupades.

Enabling dCache to use preexistent mass storage systems

A mesura que la investigació depèn cada vegada més dels computadors, l'emmagatzematge de dades comença a convertir-se en un recurs escàs per als projectes, i suposa una gran part del cost total. Alguns projectes intenten resoldre aquest problema emprant emmagatzament distribuït. És doncs necessari que alguns centres proveeixin de grans quantitats d'emmagatzematge massiu de baix cost basat en cintes magnètiques. L'inconvenient d'aquesta solució és que el rendiment disminueix, particularment a l'hora de tractar-se de grans quantitats d'arxius petits. El nostre objectiu és crear un híbrid entre un sistema d'alt cost i rendiment basat en discs, i un de baix cost i rendiment basat en cintes. Per això, unirem dCache, un sistema d'emmagatzematge distribuït, amb Castor, un sistema d'emmagatzematge jeràrquic, creant sistemes de fitxers virtuals que contindran grans quantitats d'arxius petits per millorar el rendiment global del sistema.

Estudio e implementación de una autoridad de certificación distribuida

Aquest projecte presenta, en primer lloc, un estudi dels protocols de generació de claus criptogràfiques i autoritats de certificació distribuïdes més destacables desenvolupades fins a l'actualitat. Posteriorment, implementem un protocol, que toleri les errades, de generació distribuïda de claus RSA sense servidor de confiança, orientat a xarxes ad-hoc. El protocol necessita la participació conjunta de n nodes per generar un mòdul RSA (N = pq), un exponent d'encriptació públic i les particions de l'exponent privat d, seguint un esquema llindar (t, n).

Visió per computador en una plataforma basada en un DSP

En aquest projecte s'usa el servidor de vídeo d'Axis Communications 242s IV, basat en el DSP TMS320DM642 de Texas Instruments, com a plataforma per a la implementació d'un algorisme d'extracció de fons i pel desenvolupament d'una solució completa de comptatge de persones per a càmera zenital. En el primer cas, s'ha optimitzat i comparat el rendiment de l'algorisme amb el d'una versió per a PC per a avaluar el DSP com a processador per a lamigració d'una aplicació completa de vídeovigilància. En el segon cas s'han integrat tots els components del servidor en el desenvolupament del comptador per avaluar la plataforma com a base per a solucions completes.

Diseño e implementación de un divisor de potencia en banda dual con estructuras metamateriales basadas en CSRRs

L'electromagnetisme és una branca de la física que està en continu estudi. Fins a mitjans de la dècada dels 60 es pensava que, per a la propagació de les ones electromagnètiques fos possible, els medis propagatius havien de presentar una permitivitat dielèctrica i una permeabilitat magnètica simultàniament positives. No obstant, Victor G. Veselago va revolucionar la teoria electromagnètica amb la idea dels medis amb ε i μ negatives i va donar amb això origen als medis metamaterials. En el present treball s'estudiaran els principis físics en els que es fonamenten els metamaterials. Es veuran algunes de les seves característiques que els converteixen en medis exòtics i com aquestes poden ser utilitzades en el desenvolupament de dispositius amb prestacions difícils d'obtenir amb les tecnologies convencionals. A continuació s'aplicaran els conceptes tractats en el disseny d'un inversor d'impedàncies implementat mitjançant ressonadors en anells oberts complementaris. Aquest dispositiu, que presentarà un funcionament en banda dual, serà utilitzat en el posterior disseny d'un divisor de potencia. Finalment es realitzarà la implementació física del divisor de potencia dissenyat i es verificarà el seu correcte funcionament amb les mesures pertinents.

Integració de tècniques per a la comprovació eficient de restriccions d'integritat en la generació de programari per entorns web

Estudi elaborat a partir d’una estada al Politecnico de Milano, Itàlia, entre gener i juny del 2006. Un dels principals objectius de l’Enginyeria del Programari és automatitzar el màxim possible el procés de desenvolupament del programari, reduint costos mitjançant la generació automàtica del programari a partir de la seva especificació. Per assolir-ho, entre altres, cal resoldre el problema de la comprovació eficient de restriccions, que són una part fonamental de l’especificació del programari. Aquest és precisament l’àmbit en què s’està desenvolupant una tesi que presentarà un mètode que poden integrar totes les eines generadores de codi per tal d’assolir una implementació eficient de les restriccions d’integritat. En l’actual fase del projecte s’ha treballat per validar el mètode de la tesi, optimitzant-lo pel cas específic de les aplicacions web i estendre’l per poder tractar també aplicacions basades en workflows. Pel que fa a l’optimització del mètode per aplicacions web, s’han definit una sèrie de paràmetres que permeten configurar la implementació del mètode tenint en compte les necessitats específiques de rendiment de cada aplicació web en particular. Respecte als workflows (cada cop més populars i que s’usen com a definició d’alt nivell per a les aplicacions a desenvolupar) s’ha estudiat quins són els tipus de restriccions que impliquen i com després es pot aplicar el mètode de la tesi sobre aquestes restriccions per tal de generar de forma eficient també les aplicacions basades en workflows.

Label Space Reduction in All-Optical Label Switchiing Networks

Report for the scientific sojourn at the Department of Information Technology (INTEC) at the Ghent University, Belgium, from january to june 2007. All-Optical Label Swapping (AOLS) forms a key technology towards the implementation of All-Optical Packet Switching nodes (AOPS) for the future optical Internet. The capital expenditures of the deployment of AOLS increases with the size of the label spaces (i.e. the number of used labels), since a special optical device is needed for each recognized label on every node. Label space sizes are affected by the wayin which demands are routed. For instance, while shortest-path routing leads to the usage of fewer labels but high link utilization, minimum interference routing leads to the opposite. This project studies and proposes All-Optical Label Stacking (AOLStack), which is an extension of the AOLS architecture. AOLStack aims at reducing label spaces while easing the compromise with link utilization. In this project, an Integer Lineal Program is proposed with the objective of analyzing the softening of the aforementioned trade-off due to AOLStack. Furthermore, a heuristic aiming at finding good solutions in polynomial-time is proposed as well. Simulation results show that AOLStack either a) reduces the label spaces with a low increase in the link utilization or, similarly, b) uses better the residual bandwidth to decrease the number of labels even more.

Sistemas de detección y extracción semiautomática de siglas: estado de la cuestión

Informe de investigación realizado a partir de una estancia en el Équipe de Recherche en Syntaxe et Sémantique de la Université de Toulouse-Le Mirail, Francia, entre julio y setiembre de 2006. En la actualidad existen diversos diccionarios de siglas en línea. Entre ellos sobresalen Acronym Finder, Abbreviations.com y Acronyma; todos ellos dedicados mayoritariamente a las siglas inglesas. Al igual que los diccionarios en papel, este tipo de diccionarios presenta problemas de desactualización por la gran cantidad de siglas que se crean a diario. Por ejemplo, en 2001, un estudio de Pustejovsky et al. mostraba que en los abstracts de Medline aparecían mensualmente cerca de 12.000 nuevas siglas. El mecanismo de actualización empleado por estos recursos es la remisión de nuevas siglas por parte de los usuarios. Sin embargo, esta técnica tiene la desventaja de que la edición de la información es muy lenta y costosa. Un ejemplo de ello es el caso de Abbreviations.com que en octubre de 2006 tenía alrededor de 100.000 siglas pendientes de edición e incorporación definitiva. Como solución a este tipo de problema, se plantea el diseño de sistemas de detección y extracción automática de siglas a partir de corpus. El proceso de detección comporta dos pasos; el primero, consiste en la identificación de las siglas dentro de un corpus y, el segundo, la desambiguación, es decir, la selección de la forma desarrollada apropiada de una sigla en un contexto dado. En la actualidad, los sistemas de detección de siglas emplean métodos basados en patrones, estadística, aprendizaje máquina, o combinaciones de ellos. En este estudio se analizan los principales sistemas de detección y desambiguación de siglas y los métodos que emplean. Cada uno se evalúa desde el punto de vista del rendimiento, medido en términos de precisión (porcentaje de siglas correctas con respecto al número total de siglas extraídas por el sistema) y exhaustividad (porcentaje de siglas correctas identificadas por el sistema con respecto al número total de siglas existente en el corpus). Como resultado, se presentan los criterios para el diseño de un futuro sistema de detección de siglas en español.

RADIC II: a fault tolerant architecture with flexible dynamic redundancy

The demand for computational power has been leading the improvement of the High Performance Computing (HPC) area, generally represented by the use of distributed systems like clusters of computers running parallel applications. In this area, fault tolerance plays an important role in order to provide high availability isolating the application from the faults effects. Performance and availability form an undissociable binomial for some kind of applications. Therefore, the fault tolerant solutions must take into consideration these two constraints when it has been designed. In this dissertation, we present a few side-effects that some fault tolerant solutions may presents when recovering a failed process. These effects may causes degradation of the system, affecting mainly the overall performance and availability. We introduce RADIC-II, a fault tolerant architecture for message passing based on RADIC (Redundant Array of Distributed Independent Fault Tolerance Controllers) architecture. RADIC-II keeps as maximum as possible the RADIC features of transparency, decentralization, flexibility and scalability, incorporating a flexible dynamic redundancy feature, allowing to mitigate or to avoid some recovery side-effects.

Políticas de encaminamiento tolerantes a fallos

El uso intensivo y prolongado de computadores de altas prestaciones para ejecutar aplicaciones computacionalmente intensivas, sumado al elevado número de elementos que los componen, incrementan drásticamente la probabilidad de ocurrencia de fallos durante su funcionamiento. El objetivo del trabajo es resolver el problema de tolerancia a fallos para redes de interconexión de altas prestaciones, partiendo del diseño de polí­ticas de encaminamiento tolerantes a fallos. Buscamos resolver una determinada cantidad de fallos de enlaces y nodos, considerando sus factores de impacto y probabilidad de aparición. Para ello aprovechamos la redundancia de caminos de comunicación existentes, partiendo desde enfoques de encaminamiento adaptativos capaces de cumplir con las cuatro fases de la tolerancia a fallos: detección del error, contención del daño, recuperación del error, y tratamiento del fallo y continuidad del servicio. La experimentación muestra una degradación de prestaciones menor al 5%. En el futuro, se tratará la pérdida de información en tránsito.

Aplicaciones Single Program Multiple Data (SPMD) en ambientes distribuidos

Un reto al ejecutar las aplicaciones en un cluster es lograr mejorar las prestaciones utilizando los recursos de manera eficiente, y este reto es mayor al utilizar un ambiente distribuido. Teniendo en cuenta este reto, se proponen un conjunto de reglas para realizar el cómputo en cada uno de los nodos, basado en el análisis de cómputo y comunicaciones de las aplicaciones, se analiza un esquema de mapping de celdas y un método para planificar el orden de ejecución, tomando en consideración la ejecución por prioridad, donde las celdas de fronteras tienen una mayor prioridad con respecto a las celdas internas. En la experimentación se muestra el solapamiento del computo interno con las comunicaciones de las celdas fronteras, obteniendo resultados donde el Speedup aumenta y los niveles de eficiencia se mantienen por encima de un 85%, finalmente se obtiene ganancias de los tiempos de ejecución, concluyendo que si se puede diseñar un esquemas de solapamiento que permita que la ejecución de las aplicaciones SPMD en un cluster se hagan de forma eficiente.

Balanceo distribuido del encaminamiento para topologías fat-tree sobre redes Infiniband

Las redes de interconexión juegan un papel importante en el rendimiento de los sistemas de altas prestaciones. Actualmente la gestión del encaminamiento de los mensajes es un factor determinante para mantener las prestaciones de la red. Nuestra propuesta es trabajar sobre un algoritmo de encaminamiento adaptativo, que distribuye el encaminamiento de los mensajes para evitar los problemas de congestión en las redes de interconexión, que aparecen por el gran volumen de comunicaciones de aplicaciones científicas ó comerciales. El objetivo es ajustar el algoritmo a una topología muy utilizada en los sistemas actuales como lo es el fat‐tree, e implementarlo en una tecnología Infiniband. En la experimentación realizada comparamos el método de control de congestión de la arquitectura Infiniband, con nuestro algoritmo. Los resultados obtenidos muestran que mejoramos los niveles de latencia por encima de un 50% y de throughput entre un 38% y un 81%.

Control de congestión adaptativo en redes Infiniband

El uso de recursos compartidos en las redes de interconexión de alta performance puede provocar situaciones de congestión de mensajes que degradan notablemente las prestaciones, aumentando la latencia de trasporte y disminuyendo la utilización de la red. Hasta el momento las técnicas que intentan solucionar este problema utilizan la regulación de la inyección de mensajes. Esta limitación de la inyección traslada la contención de mensajes desde los conmutadores hacia los nodos fuente, incrementando el valor de la latencia promedio global, pudiendo alcanzar valores muy elevados. En este trabajo, proponemos una técnica de control de congestión para redes InfiniBand basada en un mecanismo de encaminamiento adaptativo que distribuye el volumen de comunicaciones entre diversas trayectorias alternativas quitando carga de la zona de congestión, lo que permite eliminarla. La experimentación realizada muestra la mejora obtenida en latencia y throughput, respecto al mecanismo de control de congestión original de InfiniBand basado en la regulación de la inyección. El mecanismo propuesto es totalmente compatible y no requiere que se modifique ningún aspecto de la especificación, debido a que se utilizan componentes de gestión definidos en el estándar InfiniBand.

Patrimoni Digital de Catalunya, a year and a half experience

E-repositories are part of the e-science, and they are based on the e-infrastructure. The Centre de Supercomputació de Catalunya (CESCA) together with the Consorci de Biblioteques Universitàries de Catalunya (CBUC) started in 1999 a cooperative repository, named TDR, to file, in digital format, the full-text of the read thesis at the universities of our country in order to spread them worldwide in open access, while at the same time, preserving the intellectual copyright of the authors. Since then, four additional cooperative repositories have been created: RECERCAT for research papers; RACO for scientific, cultural and erudite Catalan magazines; MDC for Catalan digital collections of pictures, maps, posters and old magazines; and PADICAT for archiving Catalan digital web content; The main objective of the latter is to archive Catalan web sites. That is, PADICAT collects, processes and provides permanent access to the entire cultural, scientific and general output of Catalonia in digital format. The repository manager is the Biblioteca de Catalunya, as the institution responsible for compiling, processing and distributing the bibliographic heritage of Catalonia, while CESCA is the technology partner. On September 11th, 2006 the repository went into operation for the general public, with some thirty websites archived. After one year and a half, it has 2.720 captures of more than 1.000 websites. This includes 34 million files (HTML, images...) and two terabytes of data. The objective of this paper is to present PADICAT and our experience developing and managing it.We describe the repository briefly, we explain the technology used to implement it and we comment our experiences during its first year and a half.

El català estàndard als mitjans de comunicació en llengua catalana

Aquest treball té com a objectiu analitzar i quantificar el nivell d’estandardització de la llengua catalana als mitjans de comunicació del nostre país, per donar resposta a la pregunta de la hipòtesi sobre el seu compliment. Així, s’ha volgut determinar quantitativament i qualitativament mitjançant percentatges, quin pes té el català estàndard en unes mostres variades i significatives d’alguns dels mitjans de comunicació en llengua catalana. Per a situar al lector en el tema del català estàndard, s’ha explicat tota l’evolució de la llengua catalana fins arribar a la creació de l’estàndard i com, aquest, ha incidit als mitjans de comunicació. Després s’ha fet una selecció d’algunes de les definicions del català estàndard ja establertes pels experts i, amb aquesta, s’ha creat una definició pròpia englobant els aspectes de “llengua comuna neutra” i “l’ús correcte del català” que ha servit com a punt de partida per a l’anàlisi. A partir d’aquesta definició clau, s’ha elaborat una metodologia d’anàlisi basada en indicadors validats amb textos bibliogràfics i de lingüistes experts, determinant uns nivells mínims de compliment adequats, per a poder dur a terme l’avaluació del català estàndard als mitjans. Pel que fa als resultats, per tipus de mitjà i per ordre de compliment del grau més òptim de l’estàndard (superior al 80%) destaca, en primer lloc, la premsa escrita amb un 93%, donat que és un mitjà que permet la correcció i revisió; seguida de la ràdio amb un 91% i, finalment, de la televisió amb un 88%, resultats lògics pel fet que reflecteixen l’espontaneïtat que caracteritza a aquests mitjans. S’ha conclòs que els mitjans de comunicació escrits i orals en llengua catalana compleixen, globalment i majoritàriament amb el català estàndard en uns nivells alts i adequats. Aquesta investigació del català estàndard, basada en una metodologia científica consensuada amb indicadors objectivables, ha de permetre que es mantingui aquest alt nivell de català estàndard als mitjans, fent avançar la llengua cap a fites més àmplies i innovadores.